Hydrochemical conditions for localization of small water reservoirs on the example of Kluczbork reservoir

• Autorzy: Wiatkowski M.

Warianty tytułu

PL

Uwarunkowania hydrochemiczne lokalizacji małych zbiorników wodnych na przykładzie zbiornika Kluczbork

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an analysis of hydrochemical conditions of the Stobrawa River - the right tributary of the Odra River. The aim of the analysis was to assess the possibility of storing the Stobrawa water in Kluczbork storage reservoir. A preliminary assessment of the reservoir water quality and its usability was made. The quality of water in the reservoir is particularly important as the main functions of the reservoir are flood protection, agricultural irrigation and recreation. The following physicochemical parameters of the Stobrawa River were analyzed: NO-, NO-, NH+, PO3-, BOD, COD, dissolved oxygen (DO), water temperature, pH, electrolytic conductivity and total suspended solids (TSS). Main descriptive statistical data were presented for the analyzed water quality indicators and loads. A statistical analysis of the correlations among all investigated water quality indicators and water flow was performed. The analysis showed that some of the indicators were mutually correlated with water flow at a significance level of p < 0.05. The carried out research showed significant contamination of the Stobrawa River in the cross-section of the planned reservoir, which indicates that the Stobrawa water could deteriorate the quality of water in the reservoir. Some reparatory actions to improve water quality in the reservoir were presented. One of them is rearrangement of water and wastewater management in the reservoir catchment. This must precede the construction of the reservoir. Another solution is construction of a pre-dam which will contribute to the improvement of water quality in the reservoir and extend its lifetime.

PL

W pracy przedstawiono analizę warunków hydrochemicznych wody rzeki Stobrawy (prawostronny dopływ Odry) dla określenia możliwości jej retencjonowania w planowanym zbiorniku retencyjnym Kluczbork. Przedstawiono wstępną ocenę jakości wody zbiornika i oceniono jej walory użytkowe. Podstawowe funkcje zbiornika to ochrona przed powodzią, nawodnienia rolnicze i rekreacja, dlatego ważnym zagadnieniem jest jakość wody zbiornika. Scharakteryzowano jakość wody rzeki Stobrawy pod względem wskaźników fizyko-chemicznych: NO-, NO-, NH+, PO3-, BZT, ChZT, tlenu rozpuszczonego, temperatury wody, pH, przewodności elektrolitycznej i zawiesiny ogólnej. Obliczono podstawowe statystyki opisowe dla badanych wskaźników jakości wody i ładunków. Analizie statystycznej poddano związki korelacyjne pomiędzy wszystkimi badanymi wskaźnikami jakości wody i przepływem wody. Analiza ta wykazała, że niektóre wskaźniki są ze sobą wzajemnie i z przepływem skorelowane na poziomie istotności p < 0,05. Przeprowadzone badania wykazały, że zanieczyszczenie wody rzeki Stobrawy w przekroju planowanego zbiornika jest znaczne, w związku z czym woda ta może pogorszyć jakość wody zbiornika. W pracy przedstawiono propozycje zabiegów, które mogą się przyczynić do poprawy jakości wody w zbiorniku. Jednym z podstawowych rozwiązań jest uporządkowanie gospodarki wodno-ściekowej w zlewni zbiornika. Musi ono poprzedzać budowę zbiornika. Drugim rozwiązaniem jest budowa zbiornika wstępnego, który będzie wpływał na poprawę jakości wody w zbiorniku i wydłuży czas jego istnienia.

Słowa kluczowe

EN

water reservoir; water quality; water protection; pre-dams

PL

zbiornik wodny; jakość wody; ochrona wód; zbiornik wstępny; zbiornik retencyjny

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 35, no. 4
• Strony: 129--144
• Opis fizyczny: bibliogr. 54 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wiatkowski M.

• University of Opole, Department of Land Protection ul. Oleska 22, 45-052 Opole, Poland,

Bibliografia

• [1] Bednarczyk T., B. Michalec, M. Tarnawski: Intensywność zamulania się małych zbiorników wodnych, Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 393, Inż. Środ., 23, 275-282 (2002).
• [2] Benndorf J.: A contribution to the phosphorus loading concept, Int. Revue Ges. Hydrobiol., 64, 177-188 (1979).
• [3] Benndorf J., K. Pütz: Control of eutrophication of lakes and reservoirs by means of pre-dams - I. Mode of operation and calculation of the nutrient elimination capacity, Wat. Res., 21, 829-838 (1987).
• [4] Benndorf J., K. Pütz: Control of eutrophication of lakes and reservoirs by means of pre-dams - II. Validation of the phosphate removal model and size optimization, Wat. Res., 21, 839 - 842 (1987).
• [5] Benndorf J., K. Pütz, H. Krinitz, W. Henke: Die Funktion der Vorsperren zum Schutz der Talsperren vor Eutrophierung, Wasserwirtschaft - Wassertechnik, 25, 1, 19-25 (1975).
• [6] Bernhardt H., J. Clasen: Anforderungen an die Qualität der Zuflüsse von Trinkwassertalsperren, DVGW-Schriftenreihe Wasser, 22, 183-215 (1979).
• [7] Ciepielowski A., K. Garbulewski, P. Król, E. Kubrak, A. Żbikowski: Retencyjne zbiorniki rolnicze, [in:] Podstawy Melioracji Rolnych, t. 2., P. Prochal (ed.), PWRiL, Warszawa 1987, pp. 107-206.
• [8] Czamara W., A. Czamara, M. Wiatkowski: The use of pre-dams with plant filters to improve water quality in storage reservoirs, Archives of Environmental Protection, 34, SI, 79-89 (2008).
• [9] Czamara W., M. Wiatkowski: Dopływ głównych substancji biogennych do zbiornika wodnego w Mściwojowie, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, 502, Inż. Środ., XIII, 43-50 (2004).
• [10] Dojlido J.R.: Chemia wód powierzchniowych, Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok 1995.
• [11] Gleisberg D., J. Kandler, H. Ulrich, P. Hartz: Eutrophierung und Abwasserreinigung, Angew. Chem., 88, 11, 354-365 (1976).
• [12] Gołdyn R.: The role of preliminary reservoirs in the protection of the Maltański Reservoir, Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol., 40, 253-262 (1994).
• [13] Gołdyn R.: Zmiany biologicznych i fizyczno-chemicznych cech jakości wody rzecznej pod wpływem jej piętrzenia we wstępnych, nizinnych zbiornikach zaporowych, Wyd. Nauk. UAM w Poznaniu, Poznań 2000.
• [14] Hermanowicz W., J. Dojlido, W. Dożańska, B. Koziorowski, J. Zerbe: Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Arkady, Warszawa 1999.
• [15] Ilnicki P.: Przyczyny, źródła i przebieg eutrofizacji wód powierzchniowych, Przegl. Kom., 2, 125, 35-49 (2002).
• [16] Jankowski W., I. Chmielewska: Niektóre problemy budowy i wykorzystania zbiorników wodnych, Gosp. Wodna, 8, 323-327 (2008).
• [17] Kajak Z.: Hydrobiologia - Limnologia, Ekosystemy wód śródlądowych, PWN, Warszawa 2001.
• [18] Kala R.: Statystyka dla przyrodników, Wyd. AR w Poznaniu, Poznań 2002.
• [19] Kasperek R., M. Wiatkowski: Prognoza dopływu rumowiska do zbiornika retencyjnego Włodzienin na rzece Troi, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich - Infrastructure and Ecology of Rural Areas, PAN o/Kraków, 4/2, 61-68 (2007).
• [20] Koc J., I. Cymes, I. Skwierawski, U. Szperek: Znaczenie ochrony małych zbiorników wodnych w krajobrazie rolniczym, Zesz. Prob. Post. Nauk Rol., 476, 397-407 (2001).
• [21] Kowalewski Z.: Jakość wód powierzchniowych na kaskadzie zbiorników rzeki Dajny, Zesz. Nauk. AR Kraków, 393, Inż. Środ., 23, 149-158 (2002).
• [22] Lorenz H. (ed.): Atlas klimatu Polski, IMGW, Warszawa 2005.
• [23] Łoś M.J., A. Żbikowski: Wybrane zagadnienia ochrony środowiska w rejonie zbiorników wodnych, Gosp. Wod., 8, 183-186 (1990).
• [24] Mander Ü., A. Järvet: Buffeting role of small reservoirs in agricultural catchment, Int. Rev. Hydrobiol., 83, 639-646 (1998).
• [25] Mioduszewski W.: Influence of small water reservoirs on groundwater level, Teka Kom. Ochr. Kszt. Środ. Przyr., 3, 136-140 (2006).
• [26] Mioduszewski W.: Rola małej retencji w kształtowaniu i ochronie zasobów wodnych, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, 502, Inż. Środ. XIII, 293-305, (2004).
• [27] Mioduszewski W., M.J. Łoś: Mała retencja w systemie ochrony przeciwpowodziowej kraju, Gosp. Wodna, 2, 69-73, (2002).
• [28] Mokwa M.: Sterowanie procesami fluwialnymi w korytach rzek przekształconych antropogenicznie, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, 439, Rozprawy CLXXXIX, Wydział IKSiG, Wrocław 2002.
• [29] Nyc K., R. Pokładek: Rola małej retencji w kształtowaniu ilości i jakości wód, Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, 502, Inż. Środ. XIII, 343-352 (2004).
• [30] Paul L.: Nutrient elimination in pre-dams: results of long-term studies, Hydrobiologia, 504, 289-295 (2003).
• [31] Pływaczyk L.: Mała retencja wodna i jej uwarunkowania techniczne, [in:] Ekologiczne aspekty melioracji wodnych, L. Tomiałojć (ed.), Wyd. Instytut Ochrony Przyrody PAN, Kraków 1995, pp. 141-148.
• [32] Projekty, dokumentacja zbiornika wodnego Kluczbork na rzece Stobrawie w km 61+500, wyk. A. Dziuba, Budopol P.B., Namysłów, 2004-2007.
• [33] Pütz K.: Die Bedeutung der Wassergütewirtschaft beim Bau einer Trinkwassertalsperre, Wasserwirtschaft -Wassertechnik, 24, 209-213 (1974).
• [34] Pütz K.: Die Prognose der Wasserbeschaffencheit einer geplanten Talsperre, dargestelt am Beispiel der Talsperre Eibenstock, Wasserwirtschaft - Wassertechnik 31, 406-410 (1981).
• [35] Pütz K., J. Benndorf: Die zielgerichtete Wassergütebewirtschaftung von Talsperren und Speichern - Information zum Fachbereichsstandard TGL 27 885/03, Acta Hydrochim. et Hydrobiol., 9, 25-36 (1981).
• [36] Pütz K., J. Benndorf: The importance of pre-reservoirs for the control of eutrophication of reservoirs, Wat. Sci. Tech., 37, 2, 317-324 (1998).
• [37] Radczuk L., D. Olearczyk: Małe zbiorniki retencyjne jako element poprawy bilansu wodnego zlewni użytkowanej rolniczo, Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Inż. Środ., 393, 23, 39-148 (2002).
• [38] Raport oddziaływania inwestycji na środowisko, zbiornik retencyjny Kluczbork na rzece Stobrawie w km 61+500, wyk. A. Dziuba, Budopol P.B., Namysłów 2005.
• [39] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 października 2002 roku w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody śródlądowe będące środowiskiem życia ryb w warunkach naturalnych, Dz. U. Nr 176, poz. 1455, 2002.
• [40] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 sierpnia 2008 roku w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych, Dz. U. Nr 162, poz. 1008, 2008.
• [41] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 roku w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami azotu ze źródeł rolniczych, Dz. U. Nr 241, poz. 2093, 2002.
• [42] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 16 października 2002 roku w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda w kąpieliskach, Dz. U. Nr 183, poz. 1530, 2002.
• [43] Skonieczek P., J. Koc: Role of preliminary reservoirs in reducing phosphorus inflow from agricultural and afforested catchment areas to the lake, Ecological Chemistry and Engineering, 15 (12), 1347-1357 (2008).
• [44] Studium "Budowa zbiornika retencyjnego Kluczbork na rzece Stobrawie na terenie gminy Kluczbork i Lasowice Wielkie", Budopol P.B., Namysłów 2004.
• [45] Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne, Dz. U. z dnia 11 października 2001 r., z późn. zm.
• [46] Vollenweider R. A.: Advances in defining critical loading levels for phosphorus in lake eutrophication, Mem. Ist. Ital. Idrobiol. 33, 53-83 (1976).
• [47] Wątroba J. (ed.): Statystyka i data miting w badaniach naukowych, StatSoft Polska, Kraków 2006.
• [48] Wiatkowski M.: Charakterystyka warunków hydrochemicznych w przekroju planowanego Zbiornika Kluczborskiego, Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, Rocznik XV, 2 (34), 189- 198 (2006).
• [49] Wiatkowski M.: Poprawa jakości wód w zbiornikach małej retencji za pomocą osadników wstępnych, [in:] Zapobieganie zanieczyszczeniu, przekształcaniu i degradacji środowiska, H. Kasza (ed.), Zesz. Nauk. ATH - Inż. Włók. i Ochr. Środ., 24 (7), 326-335 (2006).
• [50] Wiatkowski M.: Wyniki badań jakości wody dopływającej i odpływającej z małego zbiornika wodnego Młyny na rzece Julianpolka, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, PAN, o/Kraków, Nr 9, 307- 318 (2008).
• [51] Wiatkowski M., W. Czamara, K. Kuczewski: Wpływ zbiorników wstępnych na zmiany jakości wód retencjonowanych w zbiornikach głównych, Works & Studies - Prace i Studia, 67, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze 2006.
• [52] Wiatkowski M., L. Paul: Surface water quality assessment in the Troja river catchment in the context of Włodzienin reservoir construction, Polish J. Environ. Stud., 18, 5, 923-929 (2009).
• [53] Żbikowski A., J. Żelazo: Ochrona środowiska w budownictwie wodnym, MOŚZNiL, Materiały informacyjne, Warszawa 1993.
• [54] Żelazo J.: Jak pogodzić inwestycje wodne i ochronę środowiska przyrodniczego, IX Konferencja Technicznej Kontroli Zapór - Rytro, IMGW, Warszawa 2001, pp. 171-189.